JP6862082B2 - 眼用レンズ - Google Patents

Description

本発明は、眼用レンズに関し、より詳細には、近視の進行を鈍化、遅延、又は、防止するように設計された眼用レンズに関する。本発明の眼用レンズは、網膜像画質の劣化を精密作業活動中のぼけに影響されなくする中心窩視力矯正、焦点深度の増大、及び、様々な調節距離の範囲での最適化された網膜像をもたらし、その結果、近視の進行が防止及び／又は鈍化される焦点屈折力プロファイルを含む。

視力低下に至る一般的な状態としては、近視及び遠視が挙げられ、近視及び遠視については、眼鏡、又は、ハード又はソフトコンタクトレンズの形での矯正レンズが処方される。上記状態は、一般的に、眼の長さと眼の光学要素の焦点との不均衡と説明される。近視眼は、網膜平面の前で焦点が合い、遠視眼は、網膜平面の後で焦点が合う。近視が、典型的に発症するのは、眼の軸長が、眼の光学構成要素の焦点距離よりも長くなる、即ち、眼が、長すぎるからである。遠視が、典型的に発症するのは、眼の軸長が、眼の光学構成要素の焦点距離と比較して短すぎる、即ち、眼が、十分な長さにならないからである。

近眼は、世界の多くの地域で高い罹患率を有する。この状態に関して最も懸念されるのが、高度近視、例えば、５又は６ジオプターを超える進行の可能性であり、高度近視は、視覚補助具なしで機能する能力に劇的に影響を与える。高度近視は、また、網膜疾患、白内障及び緑内障のリスク増大に関連している。

矯正レンズは、それぞれ、近視を矯正するために網膜平面の前から、又は、遠視を矯正するために網膜平面の後ろから焦点を移すことによってよりはっきりした像を網膜平面にて描くように眼の総焦点（gross focus）に変えるために使用される。しかしながら、上記状態の矯正アプローチは、上記状態の原因に対応するのではなく、単に補綴であり、つまり、症状に対応することを目的とする。より重要なことに、眼の近視焦点ずれ誤差を補正しても、近視の進行を鈍化又は遅延させるものではない。

大部分の眼は、単純近視、又は、単純遠視を有するのではなく、近視性単乱視、又は、遠視性単乱視を有する。焦点の乱視誤差が原因となって、点光源の像が、異なる焦点距離で２つの相互に垂直な線として形成される。以下で論じる内容では、近視及び遠視という用語は、それぞれ、単純近視又は近視性単乱視、並びに、遠視及び遠視性単乱視を含むために使用される。

正視では、無限大での被写体が水晶体が弛緩した状態で相対的に鮮明に焦点が合っているはっきりした視覚の状態が説明される。通常の、つまり、正常視の大人の眼では、遠くの被写体と近くの被写体の両方から、かつ、開口、つまり、瞳孔の中央、つまり、軸傍領域を通る光が、眼の内側で、網膜平面近傍で水晶体によって集束され、倒立像が感知される。しかしながら、大部分の通常の眼は、正の縦球面収差を、一般的に５．０ｍｍの開口について約＋０．５０ジオプター（Ｄ）の領域において示すことが観察され、つまり、開口、つまり、瞳孔周辺にて開口、つまり、瞳孔を通る光線は、眼が無限大に焦点が合わされたとき、網膜平面の前で＋０．５０Ｄ集束される。本明細書で使用するとき、目安Ｄは、メートル単位の、レンズ、又は、光学システムの焦点距離の反数と定義されたジオプトリー度数である。

通常の眼の球面収差は、一定ではない。調節（主として水晶体に対する変更を介して導き出される眼の光出力の変化）が原因となって、球面収差が、正から負に変わる。

述べたように、近視は、典型的には、眼の過剰な軸方向の成長、つまり、伸びによって発生する。主として動物の調査から、軸方向の眼の成長は、網膜像の画質及び焦点によって影響を与え得ることが、現在、一般的に容認されている。いくつかの異なる実験的な典型を利用して様々な異なる動物の種に行われた実験の結果、網膜像の画質を変えると、眼の成長の一貫した、かつ、予測可能な変化が発生し得ることがわかっている。

更に、ひよこ及び霊長類の両方の動物モデルにおける網膜像の焦点を、正のレンズ（近視焦点ずれ）、又は、負のレンズ（遠視焦点ずれ）を通してずらすと、課された焦点ずれを補正するように眼が成長することに一貫した、眼の成長の予測可能な（方向及び大きさの観点から）変化が発生することがわかっている。光学的ぼけに関連した眼の長さの変化は、強膜成長の変化によって変調されることがこれまでわかっている。近視ぼけ及び強膜成長速度の減少を引き起こす正のレンズによるぼけによって、結果的に、遠視屈折誤差が生じる。遠視ぼけ及び強膜成長速度の増大を引き起こす負のレンズによるぼけによって、結果的に、近視屈折誤差が生じる。網膜像焦点ずれに応じたこれらの眼成長の変化は、主として局所的網膜メカニズムを介して仲介されることがこれまで実証されており、眼の長さの変化は、それでも、視神経が損傷しているときには発生するものの、焦点ずれを局所的網膜地域に課すと、結果的に、特定の網膜地域に限局された眼成長の変化が発生することがこれまでわかっている。

ヒトでは、網膜像の画質が眼の成長に影響を及ぼし得るという概念を裏付ける間接的かつ直接的の両方の証拠がある。全てが下垂、先天性白内障、角膜混濁、硝子体出血など、形状視覚内の破壊及び他の眼性疾患に至る様々な異なる眼の状態は、若いヒトの異常な眼の成長に関連していることがこれまでわかっており、これは、網膜像の画質の相対的に大きい変化は確かに、ヒトの被検体における眼の成長に影響を及ぼすことを示唆している。ヒトの眼の成長に及ぼすより繊細な網膜の像の変化の影響が、また、ヒトの眼の成長及び近視発症の刺激をもたらし得る精密作業中のヒトの焦点調節機構における光学的誤差に基づいてこれまで仮定されている。

近視発症の危険因子の１つは、精密作業である。そのような精密作業中の調節に関連した調節性遅れ、又は、負球面収差のために、眼は、遠視ぼけを経験し得、これは、先に論じたように近視の進行を刺激する。

更に、調節システムは、活動中の適応光学システムであり、近くの被写体、並びに、光学的デザインに絶えず反応している。眼の前に置かれる、以前から知られている光学的デザインについてさえ、眼が近くの被写体にレンズと眼のシステムと相互作用的に調節するとき、連続的な遠視焦点ずれは、依然として存在している恐れがあり、近視の進行が引き起こされる。したがって、近視の進行の速度を鈍化させる１つの方法は、網膜像画質に及ぼす遠視ぼけの影響を低減する光学品を設計することである。そのような設計で、遠視焦点ずれのジオプター毎に、網膜像画質は、劣化の程度が小さくなる。別の意味で、網膜は、したがって、遠視焦点ずれに相対的に鈍くなる。特に、焦点深度（ＤＯＦ）及び画質（ＩＱ）感度は、網膜での遠視焦点ずれの結果としての近視の進行に対する眼の脆弱性を定量化するために使用され得る。より大きい焦点深度及び低い画質感度を有する眼用レンズデザインによって、網膜像画質は、遠視焦点ずれに対する感度が小さくなることになり、それゆえに、近視の進行の速度が鈍化される。

物空間において、問題なく鮮明に見える場面の最も近くの被写体と最も遠い被写体との間の距離は、被写界深度と呼ばれている。画像空間では、それは、焦点深度（ＤＯＦ）と呼ばれている。従来の単一視光学設計については、レンズは、単一の焦点を有し、画像鮮明度は、焦点の各側で大幅に減少する。ＤＯＦの拡張を伴う光学デザインについては、該デザインは、単一の公称焦点を有し得るものの、画像鮮明度の減少は、焦点があった距離の各側では緩やかであり、そのため、ＤＯＦ内では、鮮明度の低減は、通常の視認状態では気づくものではない。

画質（ＩＱ）感度は、１〜５ジオプターの調節要求での網膜ＩＱ焦点ずれ曲線の勾配と定義することができる。それは、画質がどのように焦点ずれと共に変わるかを示す。ＩＱ感度の値が大きいほど、画質は、調節中に焦点ずれ誤差に敏感である。

本発明の多焦点レンズデザインは、焦点深度増大及びＩＱ感度低減による遜色のない、又は、より良好な距離視力矯正を確実にすることによって従来技術の制限事項を克服し、近視の治療を提供する。

一態様によれば、本発明は、近視の進行のスピードの鈍化、遅延、又は、防止のうちの少なくとも１つのための眼用レンズに関する。第１の領域は、眼用レンズの中心にある。少なくとも１つの周辺領域は第１の領域を取り囲み、かつ、第１の領域と異なる幅及びジオプトリー度数を有する。第１の領域及び少なくとも１つの周辺領域は、段階的又は不連続であり、その結果、単焦点レンズと実質的に同等の中心窩視力矯正を有し、かつ、近視の進行を鈍化、遅延、又は、防止する、焦点深度及び低減された網膜像質感度有する多焦点レンズ屈折力プロファイルが得られる。

別の態様によれば、本発明は、近視の進行のスピードの鈍化、遅延、又は、防止のうちの少なくとも１つのための方法に関する。眼用レンズは、単焦点レンズと実質的に同等の中心窩視力矯正を有し、かつ、近視の進行を鈍化、遅延、又は、防止する、焦点深度及び低減された網膜像質感度を有する多焦点屈折力プロファイルを有する。屈折力プロファイルは、レンズの中心にある第１の領域と、上記第１の領域を取り囲む少なくとも１つの周辺領域とを含む。少なくとも１つの周辺領域は、第１の領域と異なる幅及びジオプトリー度数を有する。第１の領域及び少なくとも１つの周辺領域は、段階的又は不連続である。したがって、眼の成長が変えられる。

本発明のコンタクトレンズは、多焦点屈折力プロファイルで設計される。本明細書で定めるように、より大きい焦点深度及び低い画質感度を有するレンズデザインは、網膜像画質の劣化を遠視ぼけに影響されないようにし、したがって、近視の進行の速度が鈍化されることがわかった。したがって、本発明は、中心窩視力矯正と、近視の進行を治療又は鈍化する焦点深度及び低い画質感度をもたらすために多焦点屈折力プロファイルを有するレンズを利用する。

本発明の多焦点レンズデザインは、また、被検体の平均瞳孔サイズに基づいて良好な中心窩視力矯正及びより高い治療有効性の両方を達成するようにカスタマイズされ得る。

本発明の多焦点コンタクトレンズデザインは、近視の進行を防止及び／又は鈍化する単純で、費用効率が高く、かつ、有効な手段及び方法を提供する。

本発明の前述の特徴及び利点、並びに、他の特徴及び利点は、添付の図面に示される、以下の本発明の好ましい実施態様のより詳細な説明から明らかとなるであろう。
近視及び正常視母集団の輻輳の関数として焦点ずれＺ^０ _２、球面収差Ｚ^０ _４の項及び入射瞳直径の変化を例示する。 近視及び正常視母集団の輻輳の関数として焦点ずれＺ^０ _２、球面収差Ｚ^０ _４の項及び入射瞳直径の変化を例示する。 近視及び正常視母集団の輻輳の関数として焦点ずれＺ^０ _２、球面収差Ｚ^０ _４の項及び入射瞳直径の変化を例示する。 それぞれ、球面レンズ、５．０ｍｍ瞳開口にて＋１．５０Ｄの正の縦球面収差（ＬＳＡ）を有する非球面レンズ、及び、＋１．５０Ｄの付加屈折力を有するＡＣＵＶＵＥ（登録商標）二焦点レンズ（多同心交互距離（multiconcentric alternating distance）及び近用レンズ）の屈折力プロファイルの図である。 それぞれ、球面レンズ、５．０ｍｍ瞳開口にて＋１．５０Ｄの正の縦球面収差（ＬＳＡ）を有する非球面レンズ、及び、＋１．５０Ｄの付加屈折力を有するＡＣＵＶＵＥ（登録商標）二焦点レンズ（多同心交互距離（multiconcentric alternating distance）及び近用レンズ）の屈折力プロファイルの図である。 それぞれ、球面レンズ、５．０ｍｍ瞳開口にて＋１．５０Ｄの正の縦球面収差（ＬＳＡ）を有する非球面レンズ、及び、＋１．５０Ｄの付加屈折力を有するＡＣＵＶＵＥ（登録商標）二焦点レンズ（多同心交互距離（multiconcentric alternating distance）及び近用レンズ）の屈折力プロファイルの図である。 本発明による第１の多焦点レンズデザインの屈折力プロファイルの図である。 図３Ａの多焦点レンズデザインの中間鮮鋭度（neural sharpness）及び焦点深度を示すグラフである。 図３Ａの多焦点レンズデザインの様々な調節状態での中間鮮鋭度を示すグラフである。 本発明による第２の多焦点レンズデザインの屈折力プロファイルの図である。 図４Ａの多焦点レンズデザインの中間鮮鋭度及び焦点深度を示すグラフである。 図４Ａの多焦点レンズデザインの様々な調節状態での中間鮮鋭度を示すグラフである。 本発明による第３の多焦点レンズデザインの屈折力プロファイルの図である。 図５Ａの多焦点レンズデザインの中間鮮鋭度及び焦点深度を示すグラフである。 図５Ａの多焦点レンズデザインの様々な調節状態での中間鮮鋭度を示すグラフである。 本発明による第４の多焦点レンズデザインの屈折力プロファイルの図である。 図６Ａの多焦点レンズデザインの中間鮮鋭度及び焦点深度を示すグラフである。 図６Ａの多焦点レンズデザインの様々な調節状態での中間鮮鋭度を示すグラフである。 本発明による第５の多焦点レンズデザインの屈折力プロファイルの図である。 図７Ａの多焦点レンズデザインの中間鮮鋭度及び焦点深度を示すグラフである。 図４Ａの多焦点レンズデザインの様々な調節状態での中間鮮鋭度を示すグラフである。 本発明による例示的なコンタクトレンズの図表現である。

図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃは、それぞれ、球面レンズ、５．０ｍｍ瞳開口にて＋１．５０Ｄの正の縦球面収差（ＬＳＡ）を有する非球面レンズ、及び、＋１．５０Ｄの付加屈折力を有するＡＣＵＶＵＥ（登録商標）二焦点レンズ（多同心交互距離及び近用レンズ）の屈折力プロファイルの図である。これまで非球面レンズ及びＡＣＵＶＵＥ（登録商標）二重焦点＋１．５０レンズが両方とも近視治療に影響を及ぼし得るという観察結果がある。したがって、米国特許第６、０４５、５７８号で開示されているような、球面収差を変えるという域を越えるメカニズムが、近視の進行を防止するか、治療するか、又は、鈍化させるレンズを記述する上で必要とされている。

本発明によれば、中心窩視力矯正をもたらし、かつ、近視の進行を治療するか、又は、鈍化させる、増大した焦点深度及び低減されたＩＱ感度を有する眼用レンズの多焦点屈折力プロファイルが開発される。

１つの例示的な実施形態によれば、多焦点屈折力プロファイルが、以下により説明され得る。

式中、Ｐは、ジオプトリー度数（Ｄ）を表し、
ｒは、幾何学的なレンズ中心からのラジアル距離を表し、
ＳＡは、球面収差量を表し、
Ｐ_Ｓｅｇ（ｒ）は、異なる大きさを有するいくつかの領域を有する階段状関数を表す。

視力矯正を測定するために、４．５ｍｍ ＥＰ（入射瞳）及び６．５ｍｍ ＥＰでの中間鮮鋭度が、網膜像画質の決定因子として利用される。網膜像画質が良好かどうかを測定する任意の他の好適な手段や方法（例えば、ＭＴＦ曲線での領域、ストレール比など）が利用され得ることに留意することが重要である。

神経鮮明度は、以下の方程式によって与えられる。

式中、ｐｓｆつまり点像分布関数は、点物体の画像であり、瞳関数Ｐ（Ｘ，Ｙ）の逆フーリエ変換の二乗大きさとして計算され、式中、Ｐ（Ｘ，Ｙ）は、以下によって与えられる。
Ｐ（Ｘ，Ｙ）＝Ａ（Ｘ，Ｙ）ｅｘｐ（ｉｋ Ｗ（Ｘ，Ｙ））， （３）
式中、ｋは、波数（２π／波長）であり、Ａ（Ｘ、Ｙ）は瞳座標Ｘ，Ｙの光学アポダイゼーション関数であり、ｐｓｆ_ＤＬは、同じ瞳直径の回折限界ｐｓｆであり、及び、ｇ_Ｎ（Ｘ，Ｙ）は、二変量ガウス、中間重み関数である。中間鮮鋭度のより完全な定義及び計算については、波面収差を利用して眼の最良な矯正を判定するという問題を論じている「Ｔｈｉｂｏｓ ｅｔ ａｌ、Ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｗａｖｅ ｆｒｏｎｔ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｓｉｏｎ（２００４）４、３２９〜３５１」を参照されたい。コンタクトレンズ及び眼の波面Ｗ（Ｘ、Ｙ）は、以下によって与えられるようにそれぞれの和である。
Ｗ_{ＣＬ＋ｅｙｅ}（Ｘ，Ｙ）＝Ｗ_ＣＬ（Ｘ，Ｙ）＋Ｗ_ｅｙｅ（Ｘ，Ｙ） （４）

特定のターゲット輻輳での被写体の画質感度、又は、レンズ＋眼システムの勾配を判定するために、３つの主要なステップ、即ち、眼調節システムの結合効果の識別、被写体の対応する調節状態の推定、及び画質感度の計算が必要とされる。

ステップ１：眼調節システムの結合効果の識別：ヒトの眼が遠から近に調節するとき、２つの眼の構造体が同時に変化する、即ち、虹彩開口は、小さくなり、水晶体は、大きくなる。これらの解剖学的変化が原因となって、３つの関連した光学パラメータ、即ち、入射瞳直径、焦点ずれ（例えば、ゼルニケ焦点ずれＺ_２ ^０）、及び球面収差（例えば、ゼルニケ球面収差Ｚ_４ ^０）が、レンズ＋眼システムにおいて結合して変化する。なお、特に、瞳のサイズは、目標が近づくにつれて減少し、従来のゼルニケ焦点ずれ及び球面収差は、瞳のサイズに大きく左右されることから、これらのゼルニケ収差項を従来の方法で指定することは容易ではない。代替として、ゼルニケ焦点ずれ及び収差を異なる瞳孔サイズ全体にわたって測定するために、これらの項を『ジオプター』式に提示されることがあった。以下の方程式を介して代表的なゼルニケ係数に変換すると、
Ｚ_２０ ^{ｍｉｃｒｏｎｓ}＝Ｚ_２０ ^{Ｄｉｏｐｔｅｒ＊}（ＥＰＤ／２）^２／（４^＊√３）
Ｚ_４０ ^{ｍｉｃｒｏｎｓ}＝Ｚ_４０ ^{Ｄｉｏｐｔｅｒ＊}（ＥＰＤ／２）^４／（２４^＊√５）
式中、ＥＰＤは、入射瞳直径、Ｚ_２０ ^{Ｄｉｏｐｔｅｒ}（単位：Ｄ）及びＺ_４０ ^{Ｄｉｏｐｔｅｒ}（単位：Ｄ／ｍｍ_２）であり、なお、時には図では、並びに、一部の文献では、この項の単位は、また、略して『Ｄ』と明記される）ゼルニケ焦点ずれ及び球面収差項は、『ジオプター』式で明記され、Ｚ_２０ ^{ｍｉｃｒｏｎｓ}及びＺ_４０ ^{ｍｉｃｒｏｎｓ}が、対応する従来のゼルニケ項である。

Ｇｈｏｓｈら、２０１２年（Ａｘｉａｌ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｈａｎｇｅｓ ｗｉｔｈ Ｓｈｉｆｔｓ ｏｆ Ｇａｚｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｙｏｐｅｓ ａｎｄ Ｅｍｍｅｔｒｏｐｅｓ、ＩＯＶＳ、Ｓｅｐｔ ２０１２、ＶＯＬ．５３、Ｎｏ．１０）は、正視者及び近視眼者についてターゲット輻輳に関連してこれらの３つのパラメータの変化を測定した。図１Ａは、焦点ずれとターゲット輻輳のグラフ図であり、図１Ｂは、球面収差とターゲット輻輳のグラフ図であり、図１Ｃは、入射瞳直径とターゲット輻輳のグラフ図である。ターゲット輻輳が変わるにつれて、これらの３つのパラメータは、同時に変わる。これらのデータがコンタクトレンズなしでヒト被検体の眼で測定されたことから、レンズ＋眼システムに関するこれらの光学パラメータとターゲット輻輳の関係は、異なる。それにもかかわらず、光学パラメータ（入口瞳孔サイズ、焦点ずれ、及び球面収差）間の結合関係が、同じままであるのは、それらの変化が、同じ解剖学的根源から始まるからである。異なる内挿技術が、その後、実験データからの３つのパラメータ間のそのような結合関係をモデル化するために使用され得る。

ステップ２：近での被写体の対応する調節状態の推定：調節中の入射瞳、焦点ずれ、及び球面収差の結合関係は、ステップ１にてモデル化されると、その後、任意の所与の距離にあるターゲットについてレンズ＋眼システムの残りの調節状態を推定するために使用され得る。このステップの科学的な本質は、コンタクトレンズが存在する場合に眼がどのようにして近くのターゲットに調節するかを見出すことである。例えば、ターゲットが近（例えば２Ｄ）にて特定の距離にあると、結果、距離補正式のレンズ＋眼システム（例えば、図３Ａのレンズ及び眼モデル０．０６Ｄ／ｍｍ^２ ＳＡを組み合わせるシステム）についてはぼけが発生する。このシステムの残りの調節状態を判定するため、対応する画質が閾値まで向上するように入射瞳、焦点ずれ及び眼の球面収差をステップ１において結合モデル毎に系統的に調節した。例えば、図３Ｃでは、入射瞳、焦点ずれ、及び球面収差は、−１．６（おおよそ２０／２５ＶＡ）になるように画質（ＮＳ）を上げるために５．３ｍｍ、１．５Ｄ、０．０３Ｄ／ｍｍ^２であることがわかる。

特定のターゲット輻輳に関する画質感度の計算：調節状態、並びに、対応する入射瞳、焦点ずれ、及び球面収差が判定されると、網膜像画質感度つまり勾配は、以下のように容易に計算され得る。
ＩＱ感度＝ｄ．ＮＳ／ｄ．Ｒｘ， （５）
式中、ｄ．ＮＳ／ｄ．Ｒｘは、中間鮮明度：焦点ずれ値の導関数である。

例えば、標準的な眼モデル及びターゲットが２Ｄ離れたデザイン３Ａについては、対応するＩＱ感度は、０．７であると計算される。

領域の数、領域の幅、領域の大きさ及び球面収差の範囲を方程式（１）において設定することによって、異なる多焦点屈折力プロファイルを得ることができる。これらの変数の例示的な非限定的な範囲を以下の表１に記載する。

結果として得られた多焦点屈折力プロファイルを、図３Ａ、４Ａ、５Ａ、６Ａ、及び７Ａに例示する。初めの３つの多焦点レンズデザイン、つまり実施形態１〜３の、かつ、それぞれ、図３Ａ、４Ａ、及び５Ａに例示するようなパラメータを以下の表２に記載する。

図３Ａは、段階的つまり不連続である３領域レンズデザインの屈折力プロファイルを示す。眼用レンズのＲｘつまり処方箋値は、−３．００Ｄである。図３Ｂでは、眼用レンズの画質（中間鮮鋭度によって測定時）は、０．００ジオプター焦点ずれにて最も鮮鋭となり、この眼システムは、良好に焦点があったときに最も鮮鋭な画像を担持することを示す。屈折誤差（正、負共）がこの光学システムに導入されると、画質は、落ち始める。−２．２の閾値中間鮮鋭度値が、ＤＯＦを定量化するために選ばれる。中間鮮鋭度値が−２．２よりも大きいとき、患者は、それでも、判読に妥当に良好な近視力を有する。図３Ｂでは、−２．２での水平閾値線が描かれている。この線は、焦点通過曲線（through-focus curve）と交差している。２つの交差部の間の幅は、ＤＯＦに対応する。この実施形態では、ＤＯＦは１．１８Ｄである。

図３Ｃは、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ及び５Ｄ調節状態（ターゲット輻輳）での中間鮮鋭度、及び、図３Ａのレンズデザインについて典型的には調節ずれに関連している−０．４０Ｄ〜−１．１０Ｄの算出焦点ずれ誤差のグラフである。各曲線は、特定の焦点ずれ（Ｚ２０）、球面収差（Ｚ４０）、及び入射瞳孔サイズ（ＥＰ）を有する−１．６の中間鮮鋭度閾値での肩部によって特徴づけられる。肩部の勾配は、網膜ＩＱ感度の低減を示す。この実施形態では、ＩＱ感度は、それぞれ、０．６７、０．３８、０．７０、及び０．９５である。

図４Ａは、段階的つまり不連続である代替３領域レンズデザインの屈折力プロファイルを示す。眼用レンズのＲｘつまり処方箋値は、−３．００Ｄである。図４Ｂでは、−２．２の閾値中間鮮鋭度値が、ＤＯＦを定量化するために選ばれる。この線は、焦点通過曲線と交差している。２つの交差部の間の幅は、ＤＯＦに対応する。この実施形態では、ＤＯＦは１．２６Ｄである。

図４Ｃは、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、及び、５Ｄターゲット輻輳での中間鮮鋭度、及び、図４Ａのレンズデザインについて、典型的には調節遅れに関連している算出焦点ずれ誤差−０．５０Ｄ〜０．９０Ｄのグラフである。曲線は、特定の焦点ずれ（Ｚ２０）、球面収差（Ｚ４０）、及び入射瞳孔サイズ（ＥＰ）を有する−１．６の中間鮮鋭度閾値での肩部によって特徴づけられる。肩部の勾配は、網膜ＩＱ感度の低減を示す。この実施形態では、ＩＱ感度は、それぞれ、１．０１、０．６６、０．４０、及び０．３０である。

図５Ａは、段階的つまり不連続である４領域レンズデザインの屈折力プロファイルを示す。眼用レンズのＲｘつまり処方箋値は、−３．００Ｄである。図５Ｂでは、−２．２の閾値中間鮮鋭度値が、ＤＯＦを定量化するために選ばれる。この線は、焦点通過曲線と交差している。２つの交差部の間の幅は、ＤＯＦに対応する。この実施形態では、ＤＯＦは１．０４Ｄである。

図５Ｃは、図５Ａのレンズデザインについて、典型的には調節遅れに関連している−０．４０Ｄ〜−１．００Ｄの焦点ずれ誤差時の２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、及び５Ｄターゲット輻輳での中間鮮鋭度のグラフである。曲線は、特定の焦点ずれ（Ｚ２０）、球面収差（Ｚ４０）、及び入射瞳孔サイズ（ＥＰ）を有する、−１．６の中間鮮鋭度閾値での肩部によって特徴づけられる。肩部の勾配は、網膜ＩＱ感度の低減を示す。この実施形態では、ＩＱ感度は、それぞれ、０．８４、０．３３、０．６４、及び０．８７である。

図６Ａは、段階的つまり不連続である４領域レンズデザインの屈折力プロファイルを示す。眼用レンズのＲｘつまり処方箋値は、−３．００Ｄである。図６Ｂでは、−２．２の閾値中間鮮鋭度値が、ＤＯＦを定量化するために選ばれる。この線は、焦点通過曲線と交差している。２つの交差部の間の幅は、ＤＯＦに対応する。この実施形態では、ＤＯＦは１．１６Ｄである。

図６Ｃは、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、及び、５Ｄターゲット輻輳での中間鮮鋭度、及び、図６Ａのレンズデザインについて、典型的には調節遅れに関連している算出焦点ずれ誤差−０．５０Ｄ〜１．００Ｄのグラフである。曲線は、特定の焦点ずれ（Ｚ２０）、球面収差（Ｚ４０）、及び入射瞳孔サイズ（ＥＰ）を有する、−１．６の中間鮮鋭度閾値での肩部によって特徴づけられる。肩部の勾配は、網膜ＩＱ感度の低減を示す。この実施形態では、ＩＱ感度は、それぞれ、１．１０、０．４７、０．４３、及び０．３６である。

図７Ａは、段階的つまり不連続である５領域レンズデザインの屈折力プロファイルを示す。眼用レンズのＲｘつまり処方箋値は、−３．００Ｄである。図７Ｂでは、−２．２の閾値中間鮮鋭度値が、ＤＯＦを定量化するために選ばれる。この線は、焦点通過曲線と交差している。２つの交差部の間の幅は、ＤＯＦに対応する。この実施形態では、ＤＯＦは１．０３Ｄである。

図７Ｃは、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、及び、５Ｄターゲット輻輳での中間鮮鋭度、及び、図７Ａのレンズデザインについて、典型的には調節遅れに関連している算出焦点ずれ誤差−０．５０Ｄ〜０．９０Ｄのグラフである。曲線は、特定の焦点ずれ（Ｚ２０）、球面収差（Ｚ４０）、及び入射瞳孔サイズ（ＥＰ）を有する、−１．６の中間鮮鋭度閾値での肩部によって特徴づけられる。肩部の勾配は、網膜ＩＱ感度の低減を示す。この実施形態では、ＩＱ感度は、それぞれ、１．１４、０．１５、０．６６、及び０．８３である。

以下の表３に示すように、４．５ｍｍ及び６．５ｍｍの入射瞳（ＥＰ）での中間鮮鋭度は、多焦点レンズデザインについて計算されている。焦点深度（ＤＯＦ）及びＩＱ感度は、それぞれ、−２．２及び−１．６の閾値中間鮮鋭度値にて計算されている。

表３に示すように、図３Ａ、４Ａ、５Ａ、６Ａ、及び７Ａに例示するような多焦点レンズデザインは、非球面レンズ及びＡＣＵＶＵＥ（登録商標）二焦点＋１．５０Ｄレンズよりも良好な中間鮮鋭度と、図３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ、６Ｂ、及び７Ｂに例示するような焦点深度、及び、図３Ｃ、４Ｃ、５Ｃ、６Ｃ、及び７Ｃに例示するような低いＩＱ感度によって測定されるような遜色のない、又は、より良好な近視処理有効性とを有する。

図８を参照すると、本発明の一実施形態によるコンタクトレンズ７００の概略図が例示されている。コンタクトレンズ７００は、視覚領域７０２と、外側領域７０４とを含む。視覚領域７０２は、第１の中央領域７０６と、少なくとも１つの周辺領域７０８とを含む。特定の実施形態では、視覚領域７０２の直径は、８．０ｍｍであるように選択され得、実質的に円形の第１の領域７０６の直径は、４．０ｍｍであるように選択され得、環状外側周辺領域７０８の境界直径は、レンズ７００の幾何学的中心から測定されたとき５．０ｍｍ及び６．５ｍｍであり得る。図８は本発明の例示的な一実施形態を例示するにすぎないことに留意することが重要である。例えば、この例示的な実施形態では、少なくとも１つの周辺領域７０８の外部境界は、視覚領域７０２の外側縁と必ずしも一致するというわけではなく、他の例示的な実施形態では、一致し得る。外側領域７０４は、視覚領域７０２を取り囲んで、レンズ位置決め及び中心化を含め標準的なコンタクトレンズの特徴をもたらす。１つの例示的な実施形態によれば、外側領域７０４は、眼の上にあるとき、レンズ回転を低減するために１つ又は２つ以上の安定化メカニズムを含み得る。

図８の様々な領域は、同心円として例示され、該領域は、楕円形の形状などの任意の好適な円形、又は、非円形形状を含み得ることに留意することが重要である。

眼の入射瞳孔サイズ及びターゲット輻輳として、調節は分集団間で変わることに留意することが重要である。特定の例示的な実施形態では、レンズデザインは、患者の平均瞳孔サイズ及び好適なターゲット輻輳に基づいて良好な中心窩視力矯正及び近視の処理有効性を達成するためにカスタマイズされ得る。更に、瞳孔サイズが小児患者について屈折及び年齢と相関するので、特定の例示的な実施形態では、レンズは、瞳孔サイズに基づいて特定の年齢及び／又は屈折を有する小児分集団の下位グループの方へ更に最適化され得る。本質的に、屈折力プロファイルは、中心窩視力矯正、増大した焦点深度、及び低減したＩＱ感度間の最適なバランスを達成するように調節される、つまり、瞳孔サイズに合わされ得る。

現在利用可能なコンタクトレンズは依然として、視力矯正のための費用効率の高い手段である。薄いプラスチックレンズは、近視又は近眼、遠視又は遠眼、乱視、即ち、角膜の非球面性、及び老視、即ち、遠近調節をする水晶体の能力の喪失を含む、視力欠陥を矯正するために眼の角膜に適合する。コンタクトレンズは、様々な形態のものがあり、異なる機能性をもたらすために様々な材料から作製されている。

終日装用ソフトコンタクトレンズは、典型的には、酸素透過性を目的として水と組み合わされた軟質ポリマー材料から作製される。終日装用ソフトコンタクトレンズは、１日使い捨て型であっても、連続装用型であってもよい。１日使い捨て型のコンタクトレンズは通常、１日にわたって装用され、次いで捨てられるが、連続装用の使い捨て型コンタクトレンズは通常、最大で３０日の期間にわたって装用される。着色ソフトコンタクトレンズは、種々の機能性を得るために種々の材料を使用する。例えば、識別用着色コンタクトレンズは、落としたコンタクトレンズを発見する際に装用者を支援するために、明るい色合いを用いるものであり、強調着色コンタクトレンズは、装用者の生来の眼色を強調することを意図した半透明の色合いを有するものであるが、着色カラーコンタクトレンズは、装用者の眼色を変化させることを意図した、より暗く不透明な色合いを備え、光フィルタリングコンタクトレンズは、特定の色を強調する一方で他の色を弱めるように機能する。硬質ガス透過性ハードコンタクトレンズは、シロキサン含有ポリマーから作製されるものであるが、ソフトコンタクトレンズよりも硬質であり、したがってその形状を保ち、より耐久性の高いものである。二重焦点コンタクトレンズは、老眼である患者専用に設計されるものであり、軟質及び硬質の両方の種類で入手可能である。トーリックコンタクトレンズは、乱視である患者専用に設計されるものであり、同様に軟質及び硬質の両方の種類で入手可能である。上記の種々の特徴を組み合わせたコンビネーションレンズ、例えばハイブリッドコンタクトレンズもまた入手可能である。

本発明の多焦点レンズデザインは、任意の数の材料で形成された任意の数の異なるコンタクトレンズに組み込まれ得ることに留意することが重要である。具体的には、本発明の多焦点レンズデザインは、終日装用ソフトコンタクトレンズ、硬質ガス透過性コンタクトレンズ、遠近両用コンタクトレンズ、トーリックコンタクトレンズ及びハイブリッドコンタクトレンズを含め、本明細書で説明するコンタクトレンズのいずれにおいても利用され得る。更に、本発明をコンタクトレンズに関して説明しているが、本発明の概念は、メガネレンズ、眼内レンズ、角膜インレー及びアンレーにおいて利用され得ることに留意することが重要である。

最も実際的で好ましいと思われる実施形態を示し記載したが、記載し示した特定の構成及び方法からの逸脱は、それ自体が当業者に示唆され、本発明の趣旨から逸脱することなく使用され得ることは明らかである。本発明は、説明及び例示した特定の構造に限定されず、付属の特許請求の範囲の範囲に該当し得る全ての改変例と一貫性を有する解釈されるべきである。

〔実施の態様〕
（１） 近視の進行の鈍化、遅延、又は、防止のうちの少なくとも１つのための眼用レンズであって、
前記眼用レンズの中心にある第１の領域と、
前記第１の領域を取り囲む少なくとも１つの周辺領域であって、前記少なくとも１つの周辺領域は前記第１の領域と異なる幅及びジオプトリー度数を有する、少なくとも１つの周辺領域と、を備え、
前記第１の領域及び少なくとも１つの周辺領域は、段階的又は不連続であり、その結果、単焦点レンズと実質的に同等の中心窩視力矯正を有し、かつ、近視の進行を鈍化、遅延、又は、防止する、焦点深度及び低減された網膜像質感度（reduced retinal image quality sensitivity）を有する多焦点レンズ屈折力プロファイルを提供する、眼用レンズ。
（２） 前記低減された網膜像質感度は、約１Ｄ〜約５Ｄの範囲の調節状態について＋１．５０〜−１．２５の範囲にある、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（３） 前記低減された網膜像質感度は、約１Ｄ〜約５Ｄの範囲の調節状態について＋０．７５〜−０．５０の範囲にある、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（４） 前記低減された網膜像質感度は、約１Ｄ〜約５Ｄの範囲の調節状態について＋０．５０〜−０．２５の範囲にある、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（５） 前記少なくとも１つの周辺領域は、２つの領域を含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。

（６） 前記少なくとも１つの周辺領域は、３つの領域を含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（７） 前記少なくとも１つの周辺領域は、４つの領域を含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（８） １つ又は２つ以上の安定化メカニズムを有する外側領域を更に備える、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（９） 前記多焦点屈折力プロファイルは、中心窩視力矯正と、近視の進行を治療するための有効な焦点深度及び低減された網膜像質感度との間のバランスを達成するために瞳孔サイズに基づいて調節可能である、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（１０） 前記第１の領域は、約０．５ｍｍ〜約１．２ｍｍの範囲の幅を含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。

（１１） 前記少なくとも１つの周辺領域は、約０．５ｍｍ〜約１．６ｍｍの範囲の幅を含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（１２） 前記眼用レンズは、コンタクトレンズを含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（１３） 前記眼用レンズは、メガネレンズを含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（１４） 前記眼用レンズは、眼内レンズ、角膜インレー、又は、角膜アンレーを含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（１５） 近視の進行の鈍化、遅延、又は、防止のうちの少なくとも１つのための方法であって、
単焦点レンズと実質的に同等の中心窩視力矯正を有し、かつ、近視の進行を鈍化、遅延、又は、防止する、焦点深度及び低減された網膜像質感度を有する多焦点屈折力プロファイルを有する眼用レンズを供給することであって、前記屈折力プロファイルは、レンズの中心にある第１の領域と、前記第１の領域を取り囲む少なくとも１つの周辺領域とを含み、前記少なくとも１つの周辺領域は、前記第１の領域と異なる幅及びジオプトリー度数を有し、前記第１の領域及び少なくとも１つの周辺領域は、段階的又は不連続である、眼用レンズを供給することと、眼の成長を変えることと、による、方法。

（１６） 前記低減された網膜像質感度は、約１Ｄ〜約５Ｄの範囲の調節状態について＋１．５０〜−１．２５の範囲にある、実施態様１５に記載の方法。
（１７） 前記低減された網膜像質感度は、約１Ｄ〜約５Ｄの範囲の調節状態について＋０．７５〜−０．５０の範囲にある、実施態様１５に記載の方法。
（１８） 前記低減された網膜像質感度は、約１Ｄ〜約５Ｄの範囲の調節状態について＋０．５０〜−０．２５の範囲にある、実施態様１５に記載の方法。
（１９） 前記少なくとも１つの周辺領域は、２つの領域を含む、実施態様１５に記載の方法。
（２０） 前記少なくとも１つの周辺領域は、３つの領域を含む、実施態様１５に記載の方法。

（２１） 前記少なくとも１つの周辺領域は、４つの領域を含む、実施態様１５に記載の方法。
（２２） 前記多焦点レンズ屈折力プロファイルは、中心窩視力矯正と、近視の進行を治療するための有効な焦点深度及び低減された網膜像質感度との間のバランスを達成するために瞳孔サイズに基づいて調節可能である、実施態様１５に記載の方法。
（２３） 前記眼用レンズは、コンタクトレンズを含む、実施態様１５に記載の方法。
（２４） 前記眼用レンズは、メガネレンズを含む、実施態様１５に記載の方法。
（２５） 前記眼用レンズは、眼内レンズ、角膜インレー、又は、角膜アンレーを含む、実施態様１５に記載の方法。

（２６） １つ又は２つ以上の安定化領域を外側領域に追加することを更に含む、実施態様１５に記載の方法。

Claims (8)

1. 近視の進行の鈍化、遅延、又は、防止のうちの少なくとも１つのための眼用レンズであって、
   前記眼用レンズの中心にある第１の領域と、
   前記第１の領域を取り囲む少なくとも２つの周辺領域であって、前記少なくとも２つの周辺領域は前記第１の領域と異なる幅及びジオプトリー度数を有する、少なくとも２つの周辺領域と、を備え、
   前記第１の領域及び前記少なくとも２つの周辺領域の幅及び屈折力は不連続であり、その結果、中心窩視力矯正を有し、かつ、近視の進行を鈍化、遅延、又は、防止する、焦点深度及び低減された網膜像質感度を有する多焦点レンズ屈折力プロファイルを提供しており、
   前記第１の領域及び前記少なくとも２つの周辺領域のそれぞれの幅及び屈折力は前記多焦点レンズ屈折力プロファイルに従い、
   前記多焦点レンズ屈折力プロファイルは、次式：
   Ｐ（ｒ）＝Ｐ_Ｓｅｇ（ｒ）＋２４√５×ＳＡ×（ｒ^２／３．２５^４）−１２√５×（ＳＡ／３．２５^２）
   によって定められ、
   式中、Ｐは、ジオプトリー度数（Ｄ）を表し、
   ｒは、幾何学的なレンズ中心からのラジアル距離を表し、
   ＳＡは、球面収差量を表し、
   Ｐ_Ｓｅｇ（ｒ）は、異なる前記ｒの範囲及び、それぞれの前記ｒの範囲ごとに対応する前記ジオプトリ―度数の異なる大きさを有する多数の領域を有し、
   （１）第１の領域のｒの範囲は前記眼用レンズの中心から１．１５ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、０．２６Ｄであり、
   第２の領域のｒの範囲は前記第１の領域の終点から１．０４ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、−０．３２Ｄであり、
   第３の領域のｒの範囲は前記第２の領域の終点から１．２４ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、−０．９５Ｄであるか、
   （２）第１の領域のｒの範囲は前記眼用レンズの中心から０．９８ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、０．０４Ｄであり、
   第２の領域のｒの範囲は前記第１の領域の終点から１．６５ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、−０．３９Ｄであり、
   第３の領域のｒの範囲は前記第２の領域の終点から０．８０ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、０．５６Ｄであるか、
   （３）第１の領域のｒの範囲は前記眼用レンズの中心から０．５３ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、−０．６３Ｄであり、
   第２の領域のｒの範囲は前記第１の領域の終点から０．６０ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、０．５６Ｄであり、
   第３の領域のｒの範囲は前記第２の領域の終点から１．３７ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、−０．１７Ｄであり、
   第４の領域のｒの範囲は前記第３の領域の終点から０．７９ｍｍ、Ｐ _Ｓｅｇ （ｒ）の値は、０．０６Ｄである、階段状関数である、眼用レンズ。
2. 前記少なくとも２つの周辺領域は、２つの領域を含む、請求項１に記載の眼用レンズ。
3. 前記少なくとも２つの周辺領域は、３つの領域を含む、請求項１に記載の眼用レンズ。
4. １つ又は２つ以上の安定化メカニズムを有する外側領域を更に備える、請求項１に記載の眼用レンズ。
5. 前記多焦点レンズ屈折力プロファイルは、中心窩視力矯正と、近視の進行を治療するための有効な焦点深度及び低減された網膜像質感度との間のバランスを達成するために瞳孔サイズに基づいて調節されている、請求項１に記載の眼用レンズ。
6. 前記眼用レンズは、コンタクトレンズを含む、請求項１に記載の眼用レンズ。
7. 前記眼用レンズは、メガネレンズを含む、請求項１に記載の眼用レンズ。
8. 前記眼用レンズは、眼内レンズ、角膜インレー、又は、角膜アンレーを含む、請求項１に記載の眼用レンズ。

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